岩质边坡坡内复合式排水系统的制作方法

本技术属于岩土工程，涉及一种深层泄水与虹吸排水联合作用的岩质边坡坡内复合式排水系统。

背景技术：

1、岩质高边坡的稳定性很大程度受地下水的影响，及时将坡内的地下水排出边坡外是保证边坡安全的关键。受大气降水和地下水流通道的补给，岩质边坡中部和上部区域的地下水往往储存在岩层层面、节理裂隙等局部区域中，而边坡下部区域才有相对较稳定的水位线或较大范围储水区。目前为排出边坡内部的地下水，传统做法是通过设置深层泄水孔或虹吸排水管等设施进行处理。

2、对于传统的深层泄水孔，在岩质高边坡使用中往往表现出如下问题：

3、一、岩体较破碎时，较长的排水孔容易在实施过程中塌孔，造成排水管不能有效安装至预定位置，影响边坡深部地下水的排泄，因此需要采用钢管进行跟管钻进的工艺以保证孔壁不塌陷，而深层泄水管道的横断面设计，一般要将上半圆部分打孔用以收水，下半圆部分则设计成无孔用以排水，在管道在钻进过程中旋转，无法控制其旋转形态，往往造成无法将孔壁打孔部分最终安装在上半圆范围，影响收水、排水效果。

4、二、管道外侧包裹的土工布容易在安装过程中变形或破损，达不到管道防堵的目的，致使很多排水孔在使用过程中出现泥沙淤堵问题，影响排水效果；

5、三、边坡受岩体蠕变、卸荷、水压力等内、外部作用影响，易产生变形，从而引起岩层中的管道局部破损，影响其耐久性；

6、四、对于边坡下部区域的排水，采用仰斜式深层泄水孔往往需要很长的长度才能达到理想的排水位置，且排水孔以下区域的地下水无法被排出。

7、而对于传统的虹吸排水管，在岩质高边坡使用中往往出现如下问题：

8、一、与深层泄水孔一样，存在孔道塌孔，土工布和透水管变形、破损等问题，影响耐久性和排水效果；

9、二、根据岩质边坡的特性，边坡中、上部往往没有稳定的地下水位，地下水一般储存在节理裂隙或岩层面的局部区域，虹吸管对局部储水带的排水效果不如深层泄水管好；

10、三、受季节影响，边坡中、上部区域可能出现非雨季无水的情况，从而造成虹吸作用中断。到雨季时需要通过人为方法恢复虹吸作用，存在管理上的困难造成安全隐患；

11、四、根据相关研究显示，虹吸管的扬程一般不大于10m，限制了它在岩质边坡深部储水带排水中的应用；另外，虹吸管的扬程大于9.3m时容易因水中的沙粒造成堵塞，虹吸进水管距水面以上垂直高度3.5m处就出现明显的气泡，垂直高度5.4m处就出现成串气泡，虹吸管的直径大于4mm时就容易发生管内气泡的积累，易造成虹吸作用中断，而过小的虹吸管，其排水能力又有限。故虹吸管在岩质高边坡中的使用受到很多因素制约。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种深层泄水与虹吸排水联合作用的岩质边坡坡内复合式排水系统，解决岩质边坡坡内排水的问题。

2、为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种岩质边坡坡内复合式排水系统，设置在坡面上，包括深层泄水装置和虹吸排水装置，所述虹吸排水装置设置在所述深层泄水装置的下方，所述深层泄水装置并列设置有至少两个，每个所述深层泄水装置靠近所述坡面的一端均连接设置有坡面截排水沟；所述虹吸排水装置下方连接设置有坡脚集水装置，所述坡面截排水沟的排水引入所述坡脚集水装置。

4、可选的，所述虹吸排水装置包括俯斜式排水孔，其内部设置有第二外管，所述第二外管内设置有虹吸管。

5、可选的，所述第二外管内设置有第二内管，其外部包裹有第二滤布，所述虹吸管设置在所述第二内管内部。

6、可选的，在所述第一外管上，其横截面半圆范围内开设有第一矩形透水孔；在所述第一内管上，其横截面半圆范围内开设有透水孔，地下水穿过透水孔可进入管内。

7、可选的，所述第二外管包括相连的封闭段和开孔段，所述封闭段设置在所述第二外管远离所述坡面的一端，所述第二外管上除去所述封闭段以外的部分均为所述开孔段；在所述开孔段位置，所述第二外管上，其横截面半圆范围内开设有第二矩形透水孔；地下水穿过开孔段的透水孔进入到管内，可储存在封闭段，因此封闭段可作为孔底储水区使用。

8、可选的，所述横截面半圆范围包括横截面上半圆和横截面下半圆，在同一横截面半圆范围内，仅设置上半圆范围或下半圆范围，上半圆范围与下半圆范围相互交错。

9、可选的，所述第一外管和所述第二外管均采用跟管钻进的方式进入所述仰斜式泄水孔和所述俯斜式排水孔。

10、可选的，所述虹吸管连接所述封闭段和所述坡脚集水装置；可以通过虹吸管的虹吸作用将封闭段储存的地下水吸入坡脚集水装置，有利于虹吸作用的持续和稳定。

11、可选的，所述坡脚集水装置包括与所述坡面截排水沟相连通的坡脚集水井，还包括与所述坡脚集水井相连通的道路排水连接管，所述坡脚集水井根据深层泄水装置和虹吸排水装置的位置设置有若干个，深层泄水装置排出的地下水通过坡面截排水沟进入到坡脚集水井，待坡脚集水井的水位高于道路排水连接管的管底时，地下水通过道路排水连接管进入到市政排水系统中，以防地下水溢出流到道路路面上。

12、可选的，所述第一外管和所述第二外管采用不锈钢管。

13、可选的，所述第一内管和所述第二内管选用pvc管、pe管或塑料波纹管中任一种或多种所形成的组。

14、可选的，所述第一滤布和第二滤布采用土工布。

15、本实用新型的有益效果在于：

16、(1)本实用新型将深层泄水和虹吸排水系统化，组成岩质边坡的复合式坡内排水系统。第一，发挥了深层泄水孔有利于排泄边坡中、上部局部储水带中地下水的优点，避免了深层泄水孔用于边坡下部区域排水时的管长过长且孔下区域无法排水的缺陷；第二，发挥了虹吸管适于降低相对较稳定地下水位或排出较大范围储水的优势；第三，发挥了虹吸管在边坡下部区域不需较长的管长就能全面降低水位的优点，也避免了其用于岩质边坡中、上部时存在虹吸作用易中断、扬程受限等缺陷。

17、(2)将边坡中、上部的截排水沟与坡脚虹吸管的集水井连通，实现对集水井的水位补偿，有利于虹吸管形成持续、稳定的虹吸作用，且对于临时中断的虹吸作用进行重启时，可快速、方便地进行操作。

18、(3)通过内外管道组合和自进式跟管钻进技术的应用，解决了深层泄水孔和虹吸排水孔用于岩质边坡时的孔壁易坍塌、管道易堵塞、耐久性差等问题。

19、(4)将深层泄水孔的外管设置成管壁周边打孔并跟管钻进，完成后在其内部采用插入的方式安装管壁上半圆打孔的内管。这样解决了单一管道在跟管钻进过程中由于管道旋转过程无法控制将管壁打孔的部分最后安装在上半圆区域的问题。

20、本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种岩质边坡坡内复合式排水系统，设置在坡面(5)上，包括深层泄水装置(1)和虹吸排水装置(3)，其特征在于：所述虹吸排水装置(3)设置在所述深层泄水装置(1)的下方，所述深层泄水装置(1)并列设置有至少两个，每个所述深层泄水装置(1)靠近所述坡面(5)的一端均连接设置有坡面截排水沟(2)；所述虹吸排水装置(3)下方连接设置有坡脚集水装置(4)，所述坡面截排水沟(2)的排水引入所述坡脚集水装置(4)。

2.根据权利要求1所述的岩质边坡坡内复合式排水系统，其特征在于：所述深层泄水装置(1)包括仰斜式泄水孔(12)，其内部设置有第一外管(11)，所述第一外管(11)内设置有第一内管(13)，所述第一内管(13)外部包裹有第一滤布(14)。

3.根据权利要求2所述的岩质边坡坡内复合式排水系统，其特征在于：在所述第一外管(11)上，其横截面半圆范围内开设有第一矩形透水孔(15)；在所述第一内管(13)上，其横截面半圆范围内开设有透水孔。

4.根据权利要求2所述的岩质边坡坡内复合式排水系统，其特征在于：所述第一内管(13)选用pvc管、pe管或塑料波纹管中任一种或多种所形成的组。

5.根据权利要求1所述的岩质边坡坡内复合式排水系统，其特征在于：所述虹吸排水装置(3)包括俯斜式排水孔(32)，其内部设置有第二外管(31)，所述第二外管(31)内设置有虹吸管(36)。

6.根据权利要求5所述的岩质边坡坡内复合式排水系统，其特征在于：所述第二外管(31)内设置有第二内管(33)，其外部包裹有第二滤布(34)，所述虹吸管(36)设置在所述第二内管(33)内部。

7.根据权利要求6所述的岩质边坡坡内复合式排水系统，其特征在于：所述第二内管(33)选用pvc管、pe管或塑料波纹管中任一种或多种所形成的组。

8.根据权利要求5、6任一所述的岩质边坡坡内复合式排水系统，其特征在于：所述第二外管(31)包括相连的封闭段(38)和开孔段(39)，所述封闭段(38)设置在所述第二外管(31)上远离所述坡面(5)的一端；在所述开孔段(39)位置，所述第二外管(31)的横截面半圆范围内开设有第二矩形透水孔(35)。

9.根据权利要求8所述的岩质边坡坡内复合式排水系统，其特征在于：所述虹吸管(36)内的排水从所述封闭段(38)引入至所述坡脚集水装置(4)。

10.根据权利要求1所述的岩质边坡坡内复合式排水系统，其特征在于：所述坡脚集水装置(4)包括与所述坡面截排水沟(2)相连通的坡脚集水井(41)，还包括与所述坡脚集水井(41)相连通的道路排水连接管(42)；所述坡脚集水井(41)内的排水通过所述道路排水连接管(42)，引入至外部排水系统。

技术总结
本技术涉及一种岩质边坡坡内复合式排水系统，属于岩土工程技术领域，包括深层泄水装置(1)、虹吸排水装置(3)，以及坡脚集水装置(4)；根据岩质边坡的地下水分布特征，在边坡中、上部区域设置深层泄水装置(1)，下部区域设置虹吸排水装置(3)，还优化了深层泄水装置(1)和虹吸排水装置(3)，在外管表面开设矩形透水孔，在外管内部插入包裹了滤布的内管；深层泄水装置(1)和虹吸排水装置(3)排出的地下水汇入坡脚集水装置(4)的坡脚集水井(41)内。本技术解决了传统深层泄水和虹吸排水时，孔壁易坍塌、管道易堵塞、耐久性差等问题，优化了虹吸排水时虹吸作用易中断等缺点。

技术研发人员：幸芊,洪兆远,陈鉴金,刘剑,王东
受保护的技术使用者：中机中联工程有限公司
技术研发日：20230816
技术公布日：2024/3/21